枝晶凝固过程溶质再分配的数值模型和快速算法

提出了固熔体合金在技晶凝固过程中的溶质再分配模型，模型由扩散微分方程和溶质守恒方程组成，使用Crank—Nicholson有限差分法和Trapezoid法则离散控制方程，导出了一个计算固相内溶质界面浓度的迭代公式，在TDMA算法基础上，仅用一步迭代，就可以解出凝固过程中的溶质浓度场。用此算法分析了Al-4.5Cu和Al-1．5Cu—3Zn等合金的溶质再分配过程，通过与实验解析解的比较，发现数值模型和算法是严密内洽的。     

凝固路径对Al-4.5%Cu合金共晶相体积分数影响的数值模拟研究

通过Al-4.5％Cu合金铸锭显微偏析形成的数值模拟，研究了凝固路径对凝固后铸锭不同位置处共晶相体积分数的影响。在显微偏析模型中考虑了树枝晶粗化、固相溶质逆扩散、枝晶尖端过冷、随温度变化的溶质扩散系数等影响显微偏析形成的动力学因素。数值方法中采用变网格技术跟踪移动界面，通过迭代求解溶质扩散方程和溶质守恒方程计算显微偏析参数。结果表明，不能仅靠局部凝固时间来分析共晶相体积分数的变化，还要考虑凝固路径的影响。     

用相场方法模拟铝合金枝晶生长形貌

采用相场方法对枝品的生长形貌进行了模拟计算，数学模型中包含了相场控制方程、溶质守恒方程以及能量守恒方程，其中枝晶的形貌由相场变量控制。模拟结果与实验结果基本吻合，同时由于相场方法更符合枝晶生长的物理机制，因而相场的模拟结果比CA模拟结果更接近实验结果。     

显微偏析数值模拟的微观模型和数值方法

研究显微偏析数值模拟中的微观模型和数值方法,在微观模型中考虑了树枝晶粗化、固相溶质逆扩散、枝晶尖端过冷、随温度变化的溶质扩散系数等影响显微偏析形成的动力学因素.数值方法中采用变网格技术跟踪移动界面,通过迭代求解溶质扩散方程和溶质守恒方程计算显微偏析参数.并给出了微观计算流程图,这种数值方法可以方便地与宏观计算、相图计算相耦合.模拟算例表明模拟结果与实验结果吻合较好.     

合金凝固过程的传输模型

通过数学推导，对描述合金凝固过程传输现象的连续介质模型（Bennon和Incropera,1987)，体积平均模型（Beckermann和Viskanta,1988),Porier模型（Poirier等人，1990－1991），以及柱状枝晶凝固模型（Schneider和Beckermann,1995)的质量，动量，能量，溶质守恒议程进行了比较，结果表明，基于各相密度，导热系数，比热容分别相等且为常数，以及渗透率各向同性，液相粘度为常数的假设，各模型的守恒方程均可以推导出相同的简化方程。     

等轴球晶凝固多相体系内热溶质对流、补缩流及晶粒运动的数值模拟Ⅰ.三相流模型

基于Eulerian-Eulerian方法和体积元平均技术,建立了模拟等轴球品凝固过程的液、固、气三相流模型．液、固两相处理成相互分离、相互扩散的介质,气相与液、固两相只存在热量及动量的相互作用,三相（凝固前）作为自由流体共享一个统一的压力场．分别求解三相的质量、动量、溶质、热焓守恒方程;相间的热量交换和摩擦拖拽以及液／固界面上的溶质再分配和凝固潜热释放,通过定义对应守恒方程的源项和交换项而加以考虑;另外,单独求解一个晶粒密度守恒方程．晶粒的形核生长（相变）也加以模型化并体现在对应的源项中,模型中所用的密度定义为溶质与温度的函数,因此可综合考虑热溶质对流、晶粒运动及凝固收缩所引起的补缩流动．凝固过程的体积收缩及补缩流动将体现在气／液自由表面的波动上．     

Al-Cu合金凝固成分偏析模式及3D相场模拟

基于每个单元的溶质守恒,求解了合金凝固过程中溶质的扩散方程。考虑温度分布随时间变化,在绝热和高度过冷的液相中,对Al-Cu合金枝晶生长中液相和固相溶质的再分配进行了三维计算。在固定的笛卡尔网格上开发了数值算法以显式跟踪固/液界面,并进行了枝晶形貌演变模拟。     

自然对流条件下Si-Fe在铁液中熔化过程的数值模拟

建立了描述自然对流条件下Ｓｉ－Ｆｅ在铁液中熔化过程的数学模型,固相、液相和糊状区中的动量,热量和溶质传输用统一方程描述,用控制容积差分法耦合求解质量、动量、能量和溶质守恒方程,计算结果与实验结果基本一致,计算结果还显示。Ｓｉ－Ｆｅ浸入铁 至完全熔化分为两个时期即铁壳斯和熔化期     

凝固路径对Al-4.5%Cu合金显微偏析参数影响的数值模拟

通过对Al-4.5%Cu合金铸锭显微偏析形成的数值模拟,研究了凝固路径对凝固后铸锭不同位置处显微偏析参数的影响.在显微偏析模型中考虑了树枝晶粗化、固相溶质逆扩散、枝晶尖端过冷、随温度变化的溶质扩散系数等影响显微偏析形成的动力学因素.数值方法中采用变网格技术跟踪移动界面,通过迭代求解溶质扩散方程和溶质守恒方程计算显微偏析参数.结果表明,对于Al-Cu合金,固相扩散主要由溶质扩散速率控制,而非局部凝固时间.显微偏析参数不仅取决于局部凝固时间,还要考虑凝固路径的影响.     

一种新型潜热处理模型显微偏析数值模拟的应用

在显微偏析数值模拟中,宏/微观模型通过潜热处理相互耦合.潜热模型直接决定着模拟结果的准确性.将近期先进的潜热处理模型引入显微偏析数值模拟,对Al-4.5Cu合金铸锭显微偏析的形成进行了数值模拟.在模型中考虑了树枝晶粗化、固相溶质逆扩散、枝晶尖端过冷、随温度变化的溶质扩散系数等动力学因素,微观数值方法中采用变网格技术跟踪移动界面,通过迭代求解溶质扩散方程和溶质守恒方程计算显微偏析参数.在简化耦合算法的情况下,模拟结果与试验结果符合.     

盐酸中伯胺在铁电极表面的吸附行为

测量了铁在自腐蚀电位下,在添加与未添加伯胺缓蚀剂的1mol/L HCI溶液中的阻抗谱。结果表明,随着伯胺碳链增长,阻抗谱将出现高频时间常数;随着添加的十二胺(DDA)浓度由低到高的变化,高频时间常数经历了从没有到出现,继而消失的过程。本文用三电层的观点分析了伯胺在盐酸溶液中的吸附行为,从而较好地解释了高频时间常数出现与消失的原因,并建立了相应的等效电路模型。     

纳米化对Mg2Ni/MmNi5-x(CoAlMn)x复合储氢合金电极特性的影响

用高能球磨方法制备了Mg2Ni/MmNi5-x(CoAlMn) x复合储氢合金，并用化学镀对其进行包覆处理，X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM)别证实复合合金具有团粒结构的特征，并在适当的球磨条件下达到纳米复合，本研究有模拟电池法分析了不同晶粒尺寸的单相和复合合金的电极特性，对于单相Mg2Ni和MmNi5-x(CoAlMn)x合金，球磨分别导致其放电容量增加加和降低，对纳米复合储氢合金而言，其放电容量并不是其组成合金的容理的简单加和，而是存在复合增强效应，当复合合金中组元相的晶尺寸小于100nm时，具有明显的复合增强效应。     

ZnxAl100-x合金快凝过程中微结构演变特性的分子动力学模拟

采用分子动力学方法对液态Zn_xAl_100-x（x=25,50,75）合金的快速凝固过程进行了模拟,并通过键型指数与原子团类型指数表征和分析了凝固过程中熔体微观结构的演变特性.结果表明,在冷速1×10¹²K/s下,3种成分的Zn-A1合金都形成了以1551键对和二十面体（12 0 12 0 0 0）基本原子团为主体的非晶结构,并且在玻璃转变温度T_g附近熔体中1551键对和二十面体基本原子团的数目最多;随Zn含量增加,合金玻璃转变温度T_g、非晶形成能力和化学短程序参数降低.对应不同成分的合金,Zn和A1呈现不同程度的偏聚与团簇化趋势.     

Cu对TiNi记忆合金耐腐蚀性能的影响

用电化学极化方法研究了Cu含量及溶液pH值对Ti50Ni50-xCux合金在1%NaCl溶液中的耐蚀性的影响。结果表明,Cu的加入可显著提高合金的再钝化电位,而对点蚀电位在x<6时则无明显影响。溶液pH值升高时,点蚀电位提高。而再钝化电位则不受pH值影响。     

Cu,Fe元素含量对喷射成形Al_(98-3x)Cu_(2x)Fe_xNi_1Ce_(0.5)Zr_(0.5)合金组织和性能的影响

采用喷射成形技术制备了不同成分的Ａｌ９８ － ３ ｘＣｕ２ ｘＦｅｘＮｉ１Ｃｅ０ ．５Ｚｒ０ ．５（ 摩尔分数, ％ ） 合金快速凝固材料。重点研究了Ｃｕ , Ｆｅ 元素含量对合金微观组织、力学性能以及断裂机制的影响。研究结果表明, ｘ ＜ ２ 时, 可有效避免粗大的Ａｌ７Ｃｕ２Ｆｅ 平衡相形成; ｘ ＝ １ ．５ 时, 合金具有较好的综合力学性能,合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率和弹性模量分别可达６４３ ＭＰａ ,５５８ ．４ ＭＰａ ,８ ．４ ％ 和８０ ．４ ＧＰａ 。     

铀铌合金与CO反应后的表面层研究

采用X射线光电子能谱(XPS)和气相色谱(GC)研究了铀 铌合金在25℃与CO反应后表面层的组成和反应气氛的变化.结果表明,铀铌合金与CO反应后, 表面层形成了UO2,UC(或UCxOy),Nb2O5和NbO等多种物相,反应气氛中有C O2生成.初步探讨了铀铌合金与CO的反应机理.     

ELECTROCHEMICAL BEHAVIOUR OF PHASES IN TITANIUM ALLOYS

The electrochemical behaviour,which is presented by means of anodic polarization curves.ofthe component phases in Ti and Ti alloys in aqueous solutions of fluorhydrie acid,chhnhydricacid and amber acid has been investigated.The results indicate that the electrochemicalbehaviour of the allloys depends upon the composition and the lattice type.The corrosion of xand x′phase in actire region and that of β phase in passive region are the dominant corrosionbehaviour.     

磁电复合材料CuFe2O4/PbZr0.53Ti0.47O3的内耗与介电损耗

制备了组分为xCuFe2O4-(1-x)PbZr0.53Ti0.47O3(其中x=0．1，0．2，0．3，1．0)的磁电复合材料，XRD实验表明，样品中只存在着CuFe2O4和PbZr0.53Ti0.4703相．利用多功能摆测量了样品在低频下(0.1--6．4Hz)的内耗，同时利用HP4194A阻抗分析仪测量了样品低频(100Hz--1 MHz)的介电损耗，分析了复合物中CuFe2o4和PZT对内耗及介电损耗分别所作的贡献．     

MAGNETIC PROPERTIES OF Nd_2(Fe_(1-x)M_x)_(14)B(M=C,Si)ALLOYS

The magnetic properties of Nd_2(Fe_(1-x)M_x)_(14)B(M=C and Si) compounds have been investi-gated.Substituting Fe by small amount of metalloid C and Si atoms,the compounds are intetragonal structure and have uniaxial anisotropy.The substitution of C for part of Fe de-creases the Curie temperature of the compounds and the intrinsic coercivity of bond samples atlow temperature.The replacement of Fe by Si makes the Curie temperature increase with amaximum at the vicinity of x=0.15.When the range of the content of Si is 0≤x≤0.10,thecoercivity distinctly increases at room temperature.from 62.7 kA/m at x=0 to138.7kA/m at x=0.06,where the residual magnetization has a maximum:in the mean timethe saturation magnetization decreases only by a small amount.     

TbMn6—xCoxSn6赝三元化合物的结构和磁性

本文研究了ＴｂＭｎ６－ｘＣｏｘＳｎ和赝三元化合物的结构和磁性，结果表明：用Ｃｏ部分取代ＴｂＭｎ６Ｓｎ６中的Ｍｎ不改变其晶体结构，但随Ｃｏ含量的增加晶格常数和单胞体积单调减小；居里温度随Ｃｏ含昨增大而降低；自旋重取向温度也随Ｃｏ含量增大而降低，但Ｃｏ含≥０．６时自旋重取向消失；